近場RCS檢測技術在隱身材料測試中的應用

雷達隱身技術是增強突擊能力或保護自身的重要手段，它能有效減少雷達發現目標的距離。雷達散射截面(RCS)越小，隱身能力就越強，因此研究隱身技術的主要目標就是以各種方法縮減RCS。現實中的雷達目標往往結構復雜，對其進行電磁散射理論計算的難度非常大。為了避免這種復雜的電磁仿真計算，采用測試來直觀地獲得其電磁散射特性數據。因此，RCS測試對于研究隱身裝備的雷達散射特性以及隱身技術的發展具有非常重要的意義。

RCS測試系統分類

隱身裝備已逐步成為大國重器，并將持續發揮重要影響，隱身技術也已成為隱身裝備設計的關鍵技術。隱身裝備的雷達散射截面積(RCS)測量是設計、制造、維護隱身飛機的必要手段。RCS測試系統主要有遠場RCS測試、室內緊縮場RCS測試以及近場RCS測試三類。

遠場RCS測試

室內緊縮場RCS測試

近場RCS測試

遠場和室內緊縮場均需要巨大的經費投入和很高的技術條件，建設所需場地大，不具備部署的機動性，無法對現役的隱身裝備開展現場RCS診斷。相比而言，近場測試效率高、成本低，因此該技術近年來成為電磁測量領域關心的熱點問題，多國都在研制適用于隱身裝備現場測量診斷的近場RCS測試系統。

解決方案

系統外形結構圖

針對隱身裝備的現場RCS診斷和測試需求，成都玖錦科技有限公司依托其矢量網絡分析儀研制技術，研制生產出以微波成像儀表為核心的高度集成化近場RCS測試系統。該系統集成了成像儀表、測量天線、便攜式掃描平臺、測試附件以及測試應用軟件；

成像儀表：能夠進行RCS測試數據采集，具備脈沖信號產生和脈沖信號測量功能，具備幅度、相位測量能力。能夠滿足系統對頻率范圍、靈敏度以及動態范圍的要求；

便攜式掃描平臺：可全向移動，具備控制測量天線水平、垂直、俯仰運動；

測量天線：包括收發天線，具備極化切換功能，實現發射信號和目標回波信號的接收；

測試附件：包括定標體、泡沫支柱等測試附件；

測試應用軟件：內置定制開發的業務流程和成像處理算法。

工作原理

利用合成孔徑雷達（SAR）成像原理，采用反投影（BP）成像算法實現目標二維成像測量，通過微波成像儀表產生頻率步進信號形成高帶寬的測量信號，實現距離維上的高分辨能力；通過便攜式掃描平臺控制天線在直線導軌上移動形成合成孔徑實現方位維上的高分辨能力。同時結合門控技術實現過濾非目標干擾回波，提高系統靈敏度和測量精度。

功能特點

● 配備便攜式掃描平臺，具備良好機動性，適合狹小空間內開展測試；

● 采用門控技術實現極低的可測RCS量級，滿足高性能隱身裝備的性能診斷和維護測試需求；

● 系統收置快捷，可隨被測裝備一同運輸部署；

● 定制開發應用軟件，實現快速開展測試和性能比對診斷；

● 產品滿足高海拔、極寒、酷熱、鹽濕的使用環境要求。

核心硬件

本系統所用微波成像儀表基于公司成熟的矢量網絡分析儀技術研制開發，并有針對性地對測量速度、動態范圍等進行優化設計，是理想的RCS測試設備，具備以下特點：

? 頻率范圍覆蓋10MHz~50GHz；

? 跡線噪聲不足0.001dB，測量精度高，保證極高的測量重復性；

? 采用基波混頻技術，有效抑制雜散，擴展動態范圍（達130dB），滿足大動態范圍和高靈敏度的測試需求；

? 具備脈沖調制、時域選通以及低噪聲接收機能力。

關鍵技術

◆軟件門控

為了去除目標信號之外的無用回波影響，采用軟件時域門的方法對目標時域響應進行選取。首先采集待測目標的頻域RCS數據，依據頻域時域變換方法將頻域RCS數據轉換為時域RCS數據，將漢寧窗函數、海明窗函數或者凱塞窗函數等時域門函數施加在時域RCS數據上得到時域選通數據。再依據時域頻域變換方法將時域數據再次轉換為頻域數據。 買電子元器件現貨上唯樣商城

◆ 硬件門控

通過微波成像儀表的窄脈沖的產生和脈沖測量功能，實現只接收特定距離目標回波信號的能力，提高回波信號信噪比，實現更低的可測RCS量級。

來源：成都玖錦，高速射頻百花潭

審核編輯黃宇